S7-300模拟量模块详解

S7-300的模拟量输入/输出模块包括：SM 331模拟量输入（AI）系列、SM 332模拟量输出（AO）系列、SM 334模拟量输入/输出（AI/AO）系列。

1.SM 331系列模拟量输入（AI）模块

SM 331模拟量输入模块的核心部件是A-D转换器，由于若干通道合用一个A-D转换器，所以在模拟量进入A-D转换器之前，需要有多路模拟转换开关来选择通道，各通道是循环扫描的，因此每一个通道的采样周期不仅取决于各通道的A-D转换时间，还取决于所有被激活的通道数量。为了尽量缩短扫描周期，加大采样频率，有必要利用STEP 7编程软件屏蔽掉那些不用的通道。

常用的SM 331系列模拟量输入模块有5种，表3-2给出了这5种模块的主要技术指标。

表3-2 常用模拟量输入模块的主要技术指标

A-D转换的结果按16位二进制补码形式存储，即占用1个字（两个字节）的长度。最高位为符号位，为“1”表示转换结果为负值，为“0”表示结果为正值。当转换精度不够15位时（例如9位+符号位），有效位（包括符号位）从高字节的最高位开始向下排，无效位补零。表3-3为三种转换精度的数据存储格式，S位为符号位，标有×的位被补为0。

表3-3A-D转换结果存储格式示例

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2.SM332系列模拟量输出（AO）模块

模拟量输出模块用于将S7-300的数字信号转换为系统所需要的模拟量信号，控制模拟量调节器、执行机构或者作为其他设备的模拟量给定信号，其核心部件为D-A转换器。

SM332系列模块的输出精度主要有12位和16位两种；输出通道主要有2通道和4通道两种形式；输出信号可为电压或电流。电压的输出范围可调为：1～5V、0～10V、±10V。电流的输出范围可调为：0～20mA、4～20mA、±20mA。

例如模块SM332；AO 4×12Bit，共有4个通道，每个通道的分辨率均为12位，可分别设置为电流输出或电压输出。电流输出为两线式，电压输出可为两线式，也可为四线式，采用四线式时，其中两个端子的引出线用于测量负载两端的电压，这样可以提高电压的输出精度。

3.SM334系列模拟量输入/输出（AI/AO）模块

SM334模拟量I/O模块主要有AI4/AO 2×8/8 Bit和AI4/AO2×12 Bit两种规格。

AI4/AO2×12 Bit模块的特点是：分辨率为12位；4个输入通道分为两组，可以测量电压信号、电阻器、热电耦，电压信号的测量范围是0～10V，不能测量电流信号；两路电压模拟量输出，输出范围为0～10V，两线制接法，没有测量端。

AI4/AO2×8/8 Bit模块的特点是：分辨率为8位；4路输入可测量电压和电流信号，两路输出；输入与输出的范围均为：电压0～10V，电流0～20mA；输入/输出形式的选择不是通过软件组态，而是通过接线形式来确定，该点是与其他模块的最大不同之处。